读者写者问题-操作系统实验报告(1).doc

《读者写者问题-操作系统实验报告》主要探讨的是在多进程环境下如何实现共享资源的并发访问，特别是如何处理读者和写者之间的同步和互斥问题。这个问题是操作系统中经典的问题之一，涉及到进程间的通信和同步机制。 在这个实验中，核心是通过定义数据缓存`buffer`和信号量来实现读者和写者的同步。信号量是一种用于控制并发访问临界资源的机制，这里主要用到两种类型的信号量：读写互斥信号量`w`和表示`buffer`是否为空的信号量`sign`。 1. 读者函数： - 读者在进入临界区之前，需要检查是否有写者正在使用`buffer`。如果有写者，读者需要等待。同时，如果有其他读者在读取，多个读者可以并发读取，因为读操作是安全的。 - 当`buffer`中有数据时，读者会读取一个数据并显示，然后退出。如果没有数据，读者会等待直到有数据可读。 2. 写者函数： - 写者必须确保在写入`buffer`时没有其他读者或写者在使用。如果有读者，写者需要等待所有读者退出。如果有其他写者，写者也需要等待当前写者完成。 - 当`buffer`有空闲空间时，写者会写入数据并退出。如果`buffer`已满，写者会等待直到有空间可写。 3. 主函数： - 用户可以根据输入创建任意数量的读者或写者进程。 - 程序需要支持两种模式：读者优先和写者优先，用户可以自由选择。 实验目标包括调试程序，使其在读者优先模式下正常工作，实现读写互斥、写写互斥以及读读不互斥。此外，程序需要处理进程结束时唤醒等待队列的过程，优先考虑读者队列，然后是写者队列。还需完善功能，让用户可以决定写入的内容，以及在`buffer`无数据时，读者能够正确等待。 源代码中定义了读者等待队列`rq`和写者等待队列`wq`，用于存储等待的读者和写者进程ID。`rcount`表示正在读的读者数量，`wcount`表示等待写操作的写者数量，`read_id`和`write_id`分别用于跟踪读写进程的ID，`choice`用来选择读者优先或写者优先的模式，`sign`标识`temp`（数据缓存）是否为空。 实验中，`read`函数代表读者的操作，当没有其他读者且`buffer`非空时，读者可以进入并读取数据。若`buffer`为空，读者会等待。`write`函数代表写者操作，写者需要确保没有其他读者或写者在使用`buffer`，然后写入数据。 这个实验不仅锻炼了对操作系统原理的理解，还实践了并发控制和同步策略，如信号量机制，对于理解多进程环境下的资源管理具有重要意义。